【JACS】深圳理工大学成会明/韩翠平教授课题组|锌–金属电池中锌晶面优先剥离与选择性钝化

开发稳定的锌（Zn）负极对于水系锌–金属电池的应用至关重要。然而，控制后续镀层的锌负极剥离过程仍然了解不足。这个初始反应对于锌–金属电池的性能至关重要。

在这里，我们从晶体学的角度揭示了锌负极的优先生锌行为。初始剥离过程中锌晶面溶解顺序由其剥离能决定，顺序为 Zn(100) > Zn(101) > Zn(002)。其中，Zn(100)晶面首先溶解，导致锌剥离不均匀。

为减轻这种不均匀性，我们提出了一种选择性钝化策略，通过引入与 Zn(100)具有强相互作用但与 Zn(002)相互作用较弱的分子。这种方法有效地减缓了 Zn(100) 的溶解，促进了不同晶面上的均匀同步剥离。因此，改性 Zn 阳极表现出增强的循环性，在 Zn||Cu 非对称电池中实现了 99.9% 的库仑效率，并在 Zn||Zn 对称电池中实现了 2500 小时的循环寿命。

此外，Zn||I2 软包电池提供了约 330 mAh 的高容量，并在约 1200 个循环中保持稳定的性能。这项工作为在 Zn 金属阳极中实现均匀剥离提供了基础性见解和实用策略。